TECHNOLOGIE UND WISSENSCHAFT Bild 6: Fertigschmieden der Hüftimplantate im Oberdruckhammer beim Schmiedeunternehmen Bilder: Autoren von 728 mm besitzt. Das Spektrum der walzbaren Teile hängt somit neben der Walzteillänge vom Durchmesser und der gewünschten Querschnittsflächenreduktion ab. Der maximale Durchmesser von Rohteilen beträgt 74 mm bei Walzkeilen mit einer Höhe von 20 mm. Die Walzgeschwindigkeit kann zwischen 60 und 240 mm/s eingestellt werden. Die Modularität der Maschine zeichnet sich zum einen im einfachen und schnellen Wechsel der Keilplatten aus und zum anderen in der Möglichkeit, die Maschine zum Beispiel hinsichtlich eines größeren Walzspalts oder längerer Adapterplatten zu erweitern. Die Keilplatten sind auf Adapterplatten geschraubt. Bei einem Wechsel werden die Adapterplatten durch den Kugelgewindetrieb an das Ende der Maschine bewegt (Bild 5, rechte Seite). Nach dem Lösen können die Keilplatten auf einen Werkzeugwechselwagen gezogen und ausgewechselt werden. ZUSAMMENBAU UND TEST DER QUERKEILWALZMASCHINE Nachdem die benötigten Komponenten beschafft wurden, wurde die Querkeilwalzmaschine montiert und die Steuerung programmiert. Die Funktionalität wurde am Beispiel des Querkeilwalzens der Hüftimplantat Vorformen nachgewiesen. Anschließend wurde die Querkeilwalzmaschine zum Schmiedeunternehmen transportiert und in die dort vorhandene Prozesskette integriert. Die Inbetriebnahme erfolgte durch abschließende Versuche mit dem Querkeilwalzen der Vorformen sowie dem Schmieden der Hüftimplantate (Bild 6). Das Schmiedeunternehmen OMTAŞ A.Ş. ist nun in der Lage, für einen definierten Größenbereich materialeffiziente Vorformen für ihre Schmiedeteile kostengünstig herzustellen. Mit der Software RollCAD können Querkeilwerkzeuge aufwandsarm konstruiert und anschließend bei geringen Fertigungskosten hergestellt werden. Die Querkeilwalzmaschine ist aufgrund ihres relativ geringen Gewichts von zirka 11 Tonnen transportabel und daher flexibel in der Produktion einsetzbar. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK Um es zukünftig kleinen und mittleren Unternehmen zu ermöglichen, Querkeilwalzen einzusetzen, wurden bisher bestehende Hindernisse aus dem Weg geräumt. Dazu wurde eine Methode entwickelt, wie Querkeilwalzwerkzeuge softwaregestützt konstruiert werden können. Für die beiden Demonstratorbauteile Hüftimplantat und Common-Rail wurden Querkeilwalzprozesse simulationsgestützt ausgelegt. Mit den Querkeilwalz Vorformen konnten gratreduzierte Stadienfolgen für die beiden Demonstratorbauteile ausgelegt werden. Um die Teile industriell kostengünstig walzen zu können, wurde eine Querkeilwalzmaschine konzipiert, gefertigt und beim Schmiedeunternehmen aufgebaut. So konnte die komplette Stadienfolge des Hüftimplantats erfolgreich getestet werden. In Zukunft wird die Methode zur Konstruktion der Querkeilwalzwerkzeuge in Form der Software RollCAD interessierten Unternehmen angeboten. Zudem wird optionale Peripherie für die Querkeilwalzmaschine wie beispielsweise eine motorgetriebene Höhenverstellung, eine automatisierte Zu- und Abführung der Walzteile sowie ein Werkzeugwechselwagen konzipiert. This project has received funding from the European Union’s Seventh Framework Programme for research, technological development and demonstration under grant agreement no. FP7-SME-2013-606171. 1 Blohm, T.; Stonis, M.; Behrens, B.-A.: Flat cross-wedge rolling for preforming reduced-flash forgings. In: FORGING magazine, Penton Publication, vol. 24 (2014), no. 4, pp. 16 – 18 2 Tschätsch, H.; Dietrich, J.: Praxis der Umformtechnik: Arbeitsverfahren, Maschinen, Werkzeuge, 10. Auflage, Vieweg + Teubner, Wiesbaden 2010 3 Blohm, T.; Stonis, M.; Behrens, B.-A.: Investigation of Simulation Parameters for Cross Wedge Rolling Titanium and Bainitic Grade Steel. In: Applied Mechanics and Materials, Trans Tech Publications, Switzerland, vol. 736 (2015) pp. 165 – 170 4 http://www.eratz.de/rollcad/, abgerufen am 03.05.2016 66 massivUMFORMUNG | SEPTEMBER 2016
massivUMFORMUNG September 2016 01
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